keltischen Münzen - ExperimentA

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4 Keltischen Münzmeistern auf der Spur 2009 konnten im Paul-Scherrer-Institut (PSI) während mehrerer Tage 14 Tüpfelplattenfragmente mit Röntgenradiographie und –tomographie und 21 subaerate Münzen mit Neutronentomographie untersucht werden. Entlang der beobachteten Brauen in den Tüpfelplatten zeigten sich durch das Röntgen klare Metallrückstände, die teils wenig in den Ton eingedrungen sind. Dank der Neutronentechnologie können auch Metallobjekte detailliert untersucht werden, da Neutronen im Gegensatz zu Röntgenstrahlen Metalle relativ leicht durchdringen. So kann die innere Struktur der Münzen zerstörungsfrei betrachtet werden, der virtuelle dreidimensionale Datensatz ist dabei beliebig dreh- und schneidbar. Untersucht wurden vor allem Münzen, die aufgrund des Typs eine Herstellung in Rheinau vermuten lassen. Erste Auswertungen der Schnittbilder ergaben klare Unterschiede in der Art der Silberschicht wie auch in der Struktur des Kerns. Dies können Hinweise auf eine unterschiedliche Zusammensetzung des Kerns, auf eine unterschiedliche Verarbeitung des Rohlings sowie auf unterschiedliche Versilberungstechniken sein. Eine zu Vergleichszwecken mitanalysierte Münze vom Oppidum auf dem Münsterhügel in Basel zeigt einen von den Rheinauer Stücken deutlich abweichenden Aufbau. Dank der Resultate der PSI-Untersuchungen sind nun auch gezielte Metallanalysen möglich. Die Metallrückstände in den Tüpfelplatten werden mittels Mikroröntgenfluoreszenz-Analysen (RFA) durch das Schweizerische Nationalmuseum (SNM) untersucht. Erste Resultate sprechen für Silber-Kupfer-Legierungen mit geringem Bleigehalt. Ausgewählte Münzkerne werden ausserdem mittels Röntgenfluoreszenzspektroskopie (XRF) an gezielten Bohrproben (und wenn möglich Dünnschliffen) am SNM und an der ETH Zürich analysiert. Vorversuche Als erstes erfolgten Versuche zur Tüpfelplatten-Herstellung. Dazu wurde selbst abgebauter Ton aus Benken ZH und Rafz ZH verwendet. Geologisch sind dies diesselben Schichten, wie sie in Rheinau anstehen. Der Ton wurde mit unterschiedlichen Materialien wie Sand, Holzkohle, Schamotte oder Getreidespelzen gemagert. Für die Vertiefungen wurden verschieden grosse Stempel aus Ton und Holz getestet. Die Platten wurden schliesslich entweder nur getrocknet oder vorgebrannt in ersten Schmelzversuchen verwendet. Dabei wurden verschiedene Ofensysteme getestet, einerseits Rekonstruktionen nach Befunden aus Bibracte und Sévaz und andererseits eigene Konstruktionen. Diese ersten Versuche dienen dazu, das Spektrum der verwendeten Tüpfelplatten und weiteren Hilfmittel einzugrenzen, ebenso ein geeignetes Schmelzverfahren zu finden und sich die entsprechende Technik anzueignen. Auf dieser Basis können dann die reproduzierbaren Experimente stattfinden. Daneben fanden die ersten Laborexperimente an der ETH statt. In einigen der experimentell hergestellten Tüpfelplatten wurden verschiedene Testlegierungen im Induktionsofen unter Schutzgasatmosphäre (1 bar Argon) aufgeschmolzen. Abb.14: Tüpfelplatte nach einem der ersten Schmelzversuche. Im Bereich der verglasten Stege sind die Rohlinge wie erwünscht zu Kügelchen geschmolzen. Abb.12-13: Links: Herstellung einer Tüpfelplatte. Rechts: Tüpfelplatte mit noch glühenden Münzrohlingen direkt nach dem Schmelzvorgang. Erste Ergebnisse Die ersten Versuche deuten daraufhin, dass die Tüpfelplatten von Rheinau stark organisch gemagert waren. Die besten Resultate erzielten wir durch die Beimengung von Pferdemist. Ein Aufschmelzen des Buntmetalls in den Tüpfelplatten unter einer Schicht glühender Holzkohle mit einer zusätzlichen Luftzufuhr durch zwei Blasebälge ist problemlos möglich. Bewährt hat sich dabei die Verwendung von selbst erzeugtem Metallgranulat. Durch die reduzierende Atmosphäre bilden sich daraus annähernd kugelförmige
5 Keltischen Münzmeistern auf der Spur Rohlinge. Dies wäre bei einem Guss nicht der Fall. Die gelungenen Rohlinge lassen sich leicht aus den Vertiefungen herauslösen, ohne dass ein Zerbrechen der Tüpfelplatten nötig wäre. Dadurch können die Platten auch mehrmals verwendet werden. Das Schmelzen der Schrötlinge ist somit einfacher als das Giessen in die Vertiefungen und bringt schönere Ergebnisse, es ist deshalb das wahrscheinlichere Verfahren. Das Spurenbild an den Tüpfelplatten zeigt sich sehr ähnlich wie bei den Originalen, die Stege sind ebenfalls leicht verglast, die Unterseite ist unversehrt. Ein Beheizen von oben hat sich also ebenfalls bestätigt. Die Tüpfelplatten müssen ausserdem nicht zwingend vorgebrannt, sondern nur gut getrocknet werden. Nächste Schritte Die Bestandteile der verschiedenen Testlegierungen für die Experimente werden abgewogen und vorlegiert. Neben Standardlegierungen, die sich leichter mit anderen Ergebnissen aus der Literatur vergleichen lassen, werden wir eine Legierung verwenden, die bis hin zu den Spurenelementen möglichst genau Münzkernen aus Rheinau entspricht (nach den Ergebnissen der Metallanalysen). Im Sommer 2010 werden im Feld Experimente zur Schrötlingsherstellung durchgeführt. Verschiedene Parameter wie Metalllegierung, Schmelzen von vorlegiertem Metallgranulat oder unlegierten Bestandteilen, Zusammensetzung der Tüpfelplatte, gebrannte oder ungebrannte Tüpfelplatten, ein einfaches oder mehrfaches Verwenden einer Tüpfelplatte usw. werden dabei verändert. Der Schmelzprozess soll immer gleich verlaufen. Parallel dazu werden nochmals Schmelzexperimente unter Laborbedingungen an der ETH durchgeführt. Wenn die Experimente zur Schrötlingsherstellung abgeschlossen sind, sollen, wenn möglich noch im selben Jahr, in einem zweiten Teil die Versilberung und die Prägung der Münzrohlinge erfolgen. Die Analysen der von uns hergestellten Tüpfelplatten und Münzen und der Vergleich mit den Originalen ist für 2011, die Publikation der Ergebnisse für 2012 geplant. Abb.15: Granulieren einer Buntmetalllegierung Zurzeit sind folgende Institutionen am Projekt beteiligt: Kantonsarchäologie Zürich PSI – Paul Scherrer Institut, Villigen ETH Zürich, Departement Materialwissenschaften, Abteilung Metal Physics and Technology zzwancor Tonwerk Rafz SNM – Schweizerisches Nationalmuseum, Abteilung Konservierung und Restaurierung, Affoltern a. A. IPNA – Institut für prähistorische und naturwissenschaftliche Archäologie der Universität Basel Münzkabinett Winterthur IFS – Inventar Fundmünzen Schweiz Universität Zürich, Abteilung für Ur- und Frühgeschichte Die Arbeit an diesem Projekt wurde bisher fast ausschliesslich ehrenamtlich geleistet. Die aufgeführten Institutionen haben uns mit Fachwissen und Objektanalysen unterstützt. Im Falle des PSI konnten die Analysen im Rahmen von Forschungsgeldern finanziert werden. Zur Zeit werden verschiedene Anträge um Sponsorengelder eingereicht. Publikationen / Vorträge Virtuelle Schnitte durch keltische Münzen. Neutronen-Mikrotomografie gewährt Einblick ins Innere eisenzeitlicher Münzen. In: PSI Jahresbericht 2009, 30 - 31 Vortrag an der EXAR-Tagung vom 10. Oktober 2009 in Unteruhldingen (D) (EXAR – Europäische Vereinigung zur Förderung der experimentellen Archäologie) Vortrag an der GV der AEAS (Arbeitsgemeinschaft Experimentelle Archäologie Schweiz), 27. März 2010 Tag der offenen Tür auf dem EMPA-Versuchsgelände in Dübendorf, 5. Juni 2010 (Poster, Ausstellung mit Originalobjekten, Vorträge, Schmelzvorführung, Münzen prägen für die Besucher) Vortrag für die Geschäftsleitung der zzwancor, Istighofen 22. Juni 2010 Vortrag im Münzkabinett Winterthur, 07. Juli 2010
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